溷凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

1、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章第二章 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章本章重點(diǎn)本章重點(diǎn) 結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力的概結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)和結(jié)構(gòu)抗力的概念及其隨機(jī)特性；念及其隨機(jī)特性； 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的理論基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的理論基礎(chǔ)可靠可靠 度理論；度理論； 我國規(guī)范的設(shè)計(jì)方法我國規(guī)范的設(shè)計(jì)方法概率極限狀態(tài)設(shè)概率極限狀態(tài)設(shè) 計(jì)法。計(jì)法?；炷两Y(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.1.1 結(jié)構(gòu)上的作用

2、結(jié)構(gòu)上的作用定義：定義：凡能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、應(yīng)力、位移、應(yīng)變、凡能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、應(yīng)力、位移、應(yīng)變、裂縫的因素，都稱之為結(jié)構(gòu)上的作用。裂縫的因素，都稱之為結(jié)構(gòu)上的作用。 直接作用：荷載；直接作用：荷載；分類：分類： 間接作用：溫度、收縮、徐變、地基不均勻沉降、間接作用：溫度、收縮、徐變、地基不均勻沉降、地震等。地震等。2.1結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)上的作用、作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.1.2 作用效應(yīng)作用效應(yīng) 定義：定義：直接作用或間接直接作用或間接作用作用在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上作用作用在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上,

3、,由此由此在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力和變形在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力和變形( (如軸力、剪力、彎矩、如軸力、剪力、彎矩、扭矩以及撓度、轉(zhuǎn)角和裂縫等）。扭矩以及撓度、轉(zhuǎn)角和裂縫等）。2.1.3 結(jié)構(gòu)抗力結(jié)構(gòu)抗力 定義：定義：結(jié)構(gòu)抵抗作用效應(yīng)的能力結(jié)構(gòu)抵抗作用效應(yīng)的能力?；炷两Y(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.2荷載分類荷載分類2.2.1 永久荷載永久荷載( (恒荷載恒荷載) ) 定義：定義：大小、方向、作用點(diǎn)不隨時(shí)間改變的荷載，如大小、方向、作用點(diǎn)不隨時(shí)間改變的荷載，如 自重，土壓力，預(yù)應(yīng)力等；自重，土壓力，預(yù)應(yīng)力等；2.2.2 可變荷載可變荷載( (

4、活荷載活荷載) ) 定義：定義：大小、方向、作用點(diǎn)隨時(shí)間改變的荷載，如樓大小、方向、作用點(diǎn)隨時(shí)間改變的荷載，如樓 面和屋面活載，風(fēng)荷載、雪荷載、吊車荷載、面和屋面活載，風(fēng)荷載、雪荷載、吊車荷載、 車輛荷載等；車輛荷載等；2.2.3 偶爾荷載偶爾荷載 定義：定義：結(jié)構(gòu)使用期間可能不出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，時(shí)間短、結(jié)構(gòu)使用期間可能不出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，時(shí)間短、 效應(yīng)大的荷載，如爆炸力，撞擊等。效應(yīng)大的荷載，如爆炸力，撞擊等。 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.3.1 永久荷載永久荷載2.3荷載代表值荷載代表值標(biāo)準(zhǔn)值：標(biāo)準(zhǔn)值：結(jié)構(gòu)使用期間可能出現(xiàn)

5、的最大值。結(jié)構(gòu)使用期間可能出現(xiàn)的最大值。標(biāo)準(zhǔn)值：標(biāo)準(zhǔn)值：結(jié)構(gòu)使用期間可能出現(xiàn)的最大值，也是可結(jié)構(gòu)使用期間可能出現(xiàn)的最大值，也是可變荷載的基本代表值變荷載的基本代表值 。2.3.2 可變荷載可變荷載組合值：組合值：當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上可變荷載同時(shí)作用十當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上可變荷載同時(shí)作用十的代表值的代表值 。組合值組合值 = c 標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章頻遇值：頻遇值：常遇值常遇值,計(jì)算裂縫變形時(shí)用。計(jì)算裂縫變形時(shí)用。準(zhǔn)永久值：準(zhǔn)永久值：可變荷載中，較穩(wěn)定的那一部分值，計(jì)可變荷載中，較穩(wěn)定的那一部分值，計(jì)算裂縫變形

6、時(shí)用算裂縫變形時(shí)用。頻遇值頻遇值 = f 標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值 t/t0.12.3.3 偶然荷載：偶然荷載：按使用特點(diǎn)定。按使用特點(diǎn)定。準(zhǔn)永久值準(zhǔn)永久值 = q 標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值 t/t=0.5（t為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載達(dá)到和超過該值的總持續(xù)時(shí)間，為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載達(dá)到和超過該值的總持續(xù)時(shí)間，t為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期。為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期。）混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章標(biāo)準(zhǔn)值查荷載規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值查荷載規(guī)范2.4樓面和屋面活荷載樓面和屋面活荷載荷載規(guī)范中的荷載值不包括隔墻重和二次裝修重。荷載規(guī)范中的荷載值不包括隔墻重和二次裝修重。 2kn/m0 . 5 直升飛機(jī)坪：

7、直升飛機(jī)坪： 樓面：樓面：2kn/m0 . 2 屋面：屋面：不上人屋面不上人屋面 上人屋面上人屋面 屋頂花園屋頂花園2kn/m5 . 02kn/m0 . 22kn/m0 . 3 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章當(dāng)計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)時(shí)當(dāng)計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)時(shí)2.5風(fēng)荷載風(fēng)荷載wk = zs z w0 21式中：式中： z 高度高度z處的風(fēng)振系數(shù)處的風(fēng)振系數(shù); s 體型系數(shù)體型系數(shù);z 風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按地面粗糙程度風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按地面粗糙程度 a、b、c、d四級(jí)定，四級(jí)定， a 海岸、湖海岸、湖 區(qū)；區(qū)； b 農(nóng)村、市郊；農(nóng)村、市郊

8、； c 一般城市一般城市 市區(qū)；市區(qū)； d有密集高層建筑市區(qū)有密集高層建筑市區(qū) ;混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章n1050100長沙地區(qū)長沙地區(qū) w0 （ ）0.250.350.40基本風(fēng)壓值基本風(fēng)壓值 w0 50年一遇的基本風(fēng)壓（年一遇的基本風(fēng)壓（ ）。）。2kn/m2kn/m混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章n1050100長沙地區(qū)長沙地區(qū) w0（ ）0.350.450.50基本雪壓值基本雪壓值2kn/m2. 雪荷載雪荷載sk = r s0 22式中：式中： r

9、屋面積雪分布系數(shù)屋面積雪分布系數(shù); s0 50年一遇的基本雪壓（）。年一遇的基本雪壓（）。2kn/m混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.7結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限與安全等級(jí)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限與安全等級(jí)2.7.1 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限類類別別結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限（年）用年限（年）臨時(shí)性結(jié)構(gòu)臨時(shí)性結(jié)構(gòu)5易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件25普通房屋和構(gòu)筑物普通房屋和構(gòu)筑物50紀(jì)念性建筑和特別重要建筑紀(jì)念性建筑和特別重要建筑1002.7.2 結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)按結(jié)構(gòu)的按結(jié)構(gòu)的重要性重要性劃

10、分劃分一級(jí)：一級(jí)：重要建筑重要建筑二級(jí)：二級(jí)：一般建筑一般建筑三級(jí)：三級(jí)：次要建筑次要建筑 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章定義：定義：整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)指定的某一功能要求，這個(gè)特定的就不能滿足設(shè)計(jì)指定的某一功能要求，這個(gè)特定的狀態(tài)稱之為該功能的極限狀態(tài)。狀態(tài)稱之為該功能的極限狀態(tài)。 承載能力極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)：超過這一極限狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)超過這一極限狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)將發(fā)生破壞、倒塌或失穩(wěn)等現(xiàn)象。將發(fā)生破壞、倒塌或失穩(wěn)等現(xiàn)象。分類：分類： 正常使用極限狀態(tài)：正常使

11、用極限狀態(tài)：超過這一極限狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)將出超過這一極限狀態(tài)時(shí)結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)過大的變形、過寬的裂縫或出現(xiàn)鋼筋嚴(yán)重銹蝕、現(xiàn)過大的變形、過寬的裂縫或出現(xiàn)鋼筋嚴(yán)重銹蝕、混凝土腐蝕、風(fēng)化、剝落等現(xiàn)象?；炷粮g、風(fēng)化、剝落等現(xiàn)象。2.8結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)及其分類結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)及其分類混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章結(jié)構(gòu)的可靠性：結(jié)構(gòu)的可靠性：指結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、耐久性。指結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、耐久性。結(jié)構(gòu)的可靠度：結(jié)構(gòu)的可靠度：指結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)、規(guī)定條件下指結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)、規(guī)定條件下完成預(yù)定功能的概率，是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量。完成預(yù)定功能的概率

12、，是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量。2. 結(jié)構(gòu)的可靠性和可靠度結(jié)構(gòu)的可靠性和可靠度平均值zf (z)反彎點(diǎn)zpspr可靠概率失效概率z0z0失效 可靠標(biāo)準(zhǔn)差正態(tài)分布正態(tài)分布 = 2 0 0，結(jié)構(gòu)可靠；，結(jié)構(gòu)可靠；= 0= 0，極限狀態(tài)；，極限狀態(tài)；0 0，結(jié)構(gòu)失效。，結(jié)構(gòu)失效。 變異系數(shù)變異系數(shù)z=z/z混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章式中：式中： 結(jié)構(gòu)抗力的平均值和標(biāo)準(zhǔn)值；結(jié)構(gòu)抗力的平均值和標(biāo)準(zhǔn)值；作用效應(yīng)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)值。作用效應(yīng)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)值。rr 、ss 、 2.10結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法以概率理論為基礎(chǔ)，用可靠

13、指標(biāo)度量，采現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法以概率理論為基礎(chǔ)，用可靠指標(biāo)度量，采用多個(gè)分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)。設(shè)，則用多個(gè)分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)。設(shè)，則zz 242s2rsrzz 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章 按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí) 按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)破壞類型破壞類型安全等級(jí)安全等級(jí)一級(jí)一級(jí)二級(jí)二級(jí)三級(jí)三級(jí)塑性破壞塑性破壞3.73.22.7脆性破壞脆性破壞4.23.73.2根據(jù)其可逆程度可取根據(jù)其可逆程度可取0 1.5?；炷两Y(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下

14、一章2.11.1 計(jì)算公式計(jì)算公式2.11按承載力極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)方法按承載力極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)方法及其荷載組合及其荷載組合 25rs 0 式中：式中： 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)； 安全等級(jí)為一級(jí)或使用年限為安全等級(jí)為一級(jí)或使用年限為100年時(shí)，年時(shí)， ； 安全等級(jí)為二級(jí)或使用年限為安全等級(jí)為二級(jí)或使用年限為50年時(shí)，年時(shí)， ； 安全等級(jí)為三級(jí)或使用年限為安全等級(jí)為三級(jí)或使用年限為5年時(shí)，年時(shí)， 。 荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值，用基本組合或偶荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值，用基本組合或偶 然組合；然組合； 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力設(shè)計(jì)值。結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力設(shè)計(jì)值。0 1 . 10 0 . 10 9 . 00 sr混凝土結(jié)構(gòu)基本

15、原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.11.2 荷載效應(yīng)組合荷載效應(yīng)組合 一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件：選下列計(jì)算中一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件：選下列計(jì)算中較大較大者者 由可變荷載控制時(shí)由可變荷載控制時(shí) 由永久荷載控制時(shí)由永久荷載控制時(shí) 26kqc2qq1kq1gkgiiniissss 27kqc1qgkgiiniisss 基本組合基本組合混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章式中：式中： 荷載分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)，荷載分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)， 公式（公式（7）中的）中的 ，公式（，公式（8）中的）中

16、的 ；當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)，一般；當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)，一般 情況下取情況下取1.0，驗(yàn)算傾覆、滑移或漂浮時(shí)，驗(yàn)算傾覆、滑移或漂浮時(shí) 取取0.9； 活載分項(xiàng)系數(shù)，一般情況下取活載分項(xiàng)系數(shù)，一般情況下取1.4，當(dāng)活，當(dāng)活 載標(biāo)準(zhǔn)值大于載標(biāo)準(zhǔn)值大于 的工業(yè)房屋樓面結(jié)的工業(yè)房屋樓面結(jié) 構(gòu)取構(gòu)取1.3； 恒載標(biāo)準(zhǔn)值所產(chǎn)生的內(nèi)力；恒載標(biāo)準(zhǔn)值所產(chǎn)生的內(nèi)力； 活載標(biāo)準(zhǔn)值所產(chǎn)生的內(nèi)力，活載標(biāo)準(zhǔn)值所產(chǎn)生的內(nèi)力，i=1的活荷載的活荷載 為主導(dǎo)活荷載；為主導(dǎo)活荷載；iq g gkskqis2 . 1g 35. 1g 2kn/m4混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一

17、章下一章 一般排架、框架結(jié)構(gòu)：選下列計(jì)算中一般排架、框架結(jié)構(gòu)：選下列計(jì)算中較大較大者者 由可變荷載控制時(shí)由可變荷載控制時(shí) 由永久荷載控制時(shí)由永久荷載控制時(shí) 28kq1qgkginiisss 29kqc1qgkgiiniisss 式中：式中： 簡化式中的荷載組合系數(shù)；一般情況下簡化式中的荷載組合系數(shù)；一般情況下 取取 ，只有一個(gè)活荷載取，只有一個(gè)活荷載取 。 和和 的取值與式（的取值與式（6）（）（7）相同。）相同。 9 . 0 0 . 1 g iq 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章 偶然荷載的代表值不乘分項(xiàng)系數(shù)；偶然荷載的代表值不

18、乘分項(xiàng)系數(shù)； 偶然組合偶然組合 與偶然荷載同時(shí)出現(xiàn)的其它荷載采用適當(dāng)?shù)拇碇?；與偶然荷載同時(shí)出現(xiàn)的其它荷載采用適當(dāng)?shù)拇碇担?各種情況下荷載效應(yīng)的設(shè)計(jì)值公式由有關(guān)規(guī)范另定。各種情況下荷載效應(yīng)的設(shè)計(jì)值公式由有關(guān)規(guī)范另定?；炷两Y(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2.11.3 結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計(jì)值結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計(jì)值 r取決于截面尺寸大小和材料強(qiáng)度高低。取決于截面尺寸大小和材料強(qiáng)度高低。材料強(qiáng)度高低分為標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值。材料強(qiáng)度高低分為標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值。 材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 砼：砼：ckftkf 鋼筋：鋼筋：ykf保證率：保證率：95 645. 1 f 砼：砼： 鋼筋：鋼筋：cckc ff ctkt ff syky ff 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第二章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章式中：式中： 砼的材料分項(xiàng)系數(shù)砼的材料分項(xiàng)系數(shù), 取取1.4 鋼筋的材料分項(xiàng)系數(shù)；熱軋鋼筋